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Cómo lo Hace la Naturaleza
Aprovechamiento de la energía solar: combustible a partir de un vaso de agua

Photosynthesis
Imagen cortesía de Energy Kid’s Page (inglés), Administración de Información de Energía

La fotosíntesis es un método de producción de energía a partir de la luz solar. El combustible resultante es glucosa y lo utilizan las plantas y los animales. La gran pregunta es si se puede aplicar el mismo proceso para producir una forma de energía que se pueda utilizar en lugar de los combustibles fósiles.

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Fuel cell
Foto cortesía del Departamento de Energía (inglés).

Está proyectado que las celdas de combustible de hidrógeno constituyan una importante fuente de energía en el futuro. El gran problema es cómo crear hidrógeno.

 

¿Qué sucedería si pudiéramos encontrar una manera de usar la luz solar para crear energía no contaminante? "No contaminante" para nosotros significa que no genera polución ni desechos. Los paneles solares pueden crear electricidad no contaminante, por supuesto. Pero los paneles solares tienen limitaciones. Necesitan luz solar para trabajar y, por lo tanto, no producen electricidad por la noche o cuando está nublado. Además, la cantidad de energía que puede crear un panel es limitada y relativa a su tamaño. Esto hace que la energía solar no sea práctica para ciertos usos, como el abastecimiento de combustible para vehículos. ¿Existen otras maneras de usar la luz solar para producir energía?

Mira hacia afuera y verás que la respuesta es sí. Las plantas verdes se exponen al sol y generan energía mediante la fotosíntesis. Este proceso convierte el dióxido de carbono atmosférico y el agua en azúcar y oxígeno. Las plantas utilizan clorofila, el pigmento verde de las hojas, para capturar energía de la luz solar y la convierten en energía química que puede almacenarse. Las plantas utilizan luego esa energía química para convertir el agua y el dióxido de carbono en oxígeno y azúcar que utilizan como combustible.

Los investigadores se están acercando a formas de aplicar una idea similar a la creación de hidrógeno, que pueda usarse para energizar celdas de combustible. Se pronostica que las celdas de combustible serán el combustible del futuro para los automóviles y otros aparatos eléctricos. Utilizan hidrógeno y oxígeno para generar electricidad. Se considera que la energía de las celdas de combustible es no contaminante porque el agua es el único derivado del proceso. En este momento, sin embargo, el combustible de hidrógeno se genera a partir de combustibles fósiles, lo que hace de él una fuente de combustible contaminante.

¿Qué pasaría si pudiéramos generar hidrógeno de una manera que no contaminara? Podemos, mediante la electrólisis. La electrólisis es un proceso que utiliza electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se utiliza como un combustible que se convierte en electricidad en una celda de combustible. Sin embargo, la electrólisis usa mucha electricidad, y la proporción entre la cantidad de energía utilizada y producir energía (la eficiencia) en general no es buena.

A comienzos de la primavera de 2008, varios equipos de investigación en el mundo entero anunciaron que habían usado con éxito la luz solar junto con catalizadores para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno. Funciona de la siguiente manera: la electricidad de los paneles solares se usa para dividir las moléculas del agua en gas hidrógeno y gas oxígeno. Luego esos gases se almacenan. En un día nublado o durante la noche, pueden utilizarse esos gases en una celda de combustible para generar electricidad. La clave, de acuerdo con los investigadores de la Universidad de Monash, Australia y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, Estados Unidos, está en el catalizador. Cada grupo utiliza un catalizador metálico diferente para ayudar a la reacción, pero los resultados en los laboratorios han sido los mismos: el agua y la energía solar generan hidrógeno y oxígeno. Existe una ventaja adicional, ya que el proceso completo se realiza como un sistema de circuito cerrado. El hidrógeno y el agua pasan a través de la celda de combustible y crean agua. Se captura luego esa agua y se la utiliza nuevamente.

En la actualidad, hay mucho trabajo por hacer antes de que el proceso pueda pasar de la fase de investigación a estar disponible comercialmente. Es necesario que las reacciones puedan generar mucho más hidrógeno que el que producen ahora en el laboratorio. Pero mantente informado. Pronto habrá aplicaciones prácticas.

 

 

 

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